[发明专利]降低啮合冲击逆齿链和链轮传动系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2010年6月14日(06/14/2010)提交的系列申请号为No.12/814963美国专利申请的部分接续申请案，而其又是2009年9月9日(09/09/2009)提交的系列申请号为No.12/556332美国专利申请的部分接续申请案，其要求2008年9月9日(09/09/2008)申请的系列号为61/095393美国在先申请的优先权，且每一个这些在先申请的全部公开内容兹通过参考方式清晰地并入本申请中。

背景技术

逆齿链10长久以来都被用于在自动化应用的轴之间传递动力和运动，及如图1所示，它们通常被构造为具有多排或者多行30a，30b等的交错链板30的环形链，每一链板具有一对齿34，该齿34具有外侧侧面37；以及位于两齿间限定出跨部35的内侧侧面36，且每一链板具有两个孔，它们在链节排上对齐以接收连接销40(如，圆销、摆柱接头等)，从而枢转地接合所述排，并提供绕着销中心C旋转的链条10的关节连接，在驱动和从动链轮啮合之初，随着它在链板的内侧侧面(“内侧侧面啮合”)或者外侧侧面(“外侧侧面啮合”)驱动地啮合链轮齿。销中心C以链条节距P间隔开。术语“销中心C”绕着连续的链节排30a，30b的互相相对旋转的轴线，无论销40是否包括圆销、摆柱接头或另一适宜接头。外侧侧面37是直边(但也可以是曲边)，且由外部或者外侧侧面角度ψ限定。内侧侧面是凸状曲面，并包括由以圆弧中心79(图3A)为圆心的半径R限定的圆弧线段。

尽管内侧侧面啮合和外侧侧面啮合的啮合方式已经用于汽车发动机正时驱动，内侧侧面啮合则更为常用。仍然参考图1，当链节排30a，30b被直线定位之时，如名义上指在与链轮啮合之初，无支撑的链条跨度的情况下，相对于之前排30a中相邻链板30的外侧侧面37的、链板30的引导内侧侧面36(依据链条运动方向)的向外的突起λ使得内侧侧面的啮合接触是便利的。

啮合开始之初链条-链轮冲击在链传动系统中是主要的噪音源，且随着链条链节排退出跨度并在啮合中与链轮齿发生冲击而发生。啮合现象的复杂动力学特性在本领域是公知的，且链条-链轮啮合冲击的量级受各种因素的影响，其中，公知的多边形效应(被称为“弦线作用”或者“弦线运动”)在随着链条沿着切线靠近链轮，在链轮上游的“自由”或者无支撑跨度中的引起横向振动。弦线运动随着啮合期间链条啮合链轮齿而发生，且其会使得链条在垂直于链条行进的方向上发生链条运动，并与链条和链轮位于同一平面。这个不希望的振荡链条运动导致了在初始接触点处啮合链条链节排和链轮齿之间的速度差，因而造成了严重的链条-链轮齿啮合冲击以及相关的链条啮合噪音水平。

图2A和2B显示了对于链轮的弦线升起，其中弦线升起CR通常定义为：链条销中心C(或其他链条接头)移动过角度α/2的时候，其竖直位移，其中：

CR＝r_p-r_c＝r_p[1-cos(180°/N)]

且其中r_c是弦半径或者从链轮中心到长度为P的链轮齿距弦线的距离，该长度也等于链条节距长度；r_p是链轮的理论节圆半径，即，节圆直径PD的一半；N为链轮齿的齿数；以及α等于链轮齿角度或者360°/N。图2A显示了在第一位置的链条销中心C，在该位置处，其仅仅与链轮啮合，并同时与切线TL及链轮节圆直径PD对齐。如本领域已知的，且如本文所使用的，切线TL是沿着啮合链条销中心C靠近链轮的理论直线路径。如本文所示，切线TL被水平定位，其中切线TL与节圆直径PD在上止点或者节圆直径PD的12点钟位置处相切，即，切线TL在某位置处与节圆直径PD相切，在该位置上链条销中心居于节圆直径PD中心，并也居于径向参考线中心，该径向参考线与切线TL正交(当切线如此处所示为水平时参考线是竖直的)。图2B显示了链轮旋转了角度α/2之后，相同销中心C的位置，在该位置可以看到随着销中心绕着链轮包继续其行进，销中心C横向平移了距离CR，且销中心的竖直平移导致了上游链条跨度及其切线TL的对应平移。随着链条销C穿过弦线上下运动，链条销C的横向平移用于减少无支撑链条跨度中的不希望的振动。